(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部区分（１４）と第２の端部区分（１６）を有したモータクランク（１０）を備え、
前記モータクランク（１０）の第１の端部区分（１４）は結合エレメント（１２）を介して駆動モータに結合されており、
前記モータクランク（１０）の第２の端部区分（１６）はダブルボールピン（１８）を有しており、前記ダブルボールピン（１８）は第１のジョイントロッド（２０）と第２のジョイントロッド（２２）に結合されており、
前記モータクランク（１０）の回動運動により第１のクランク半径（２８）が第１のジョイントロッド（２０）に、第２のクランク半径（３４）が第２のジョイントロッド（２２）に伝動可能である自動車用ウィンドウワイパ装置のワイパリンク機構であって、
第１のジョイントロッド（２０）の第１のクランク半径（２８）が、第２のジョイントロッド（２２）の第２のクランク半径（３４）とは異なる大きさを有しており、
前記ダブルボールピン（１８）が、前記結合エレメント（１２）の対称軸線（３２）に対して角度を成して設けられている対称軸線（３０）を有していることを特徴とする、自動車用ウィンドウワイパ装置のワイパリンク機構。
【請求項２】
前記ダブルボールピン（１８）の前記対称軸線（３０）が、前記結合エレメント（１２）の前記対称軸線（３２）の方向に傾けられている、請求項１記載のワイパリンク機構。
【請求項３】
前記ダブルボールピン（１８）の前記対称軸線（３０）が、前記結合エレメント（１２）の前記対称軸線（３２）から離れる方向に傾けられている、請求項１記載のワイパリンク機構。
【請求項４】
前記モータクランク（１０）の第２の端部区分（１６）が第１の端部区分（１４）に対して角度を成して形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパリンク機構。
【請求項５】
前記モータクランク（１０）が１つの屈曲部を有している、請求項４記載のワイパリンク機構。
【請求項６】
前記モータクランク（１０）が２つの屈曲部を有している、請求項４記載のワイパリンク機構。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載の前記ワイパリンク機構を有した、自動車用ウィンドウワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ウィンドウワイパ装置のワイパリンク機構に関する。
【０００２】
先行技術
ワイパリンク機構は通常、駆動モータ、特にワイパモータの被駆動軸に結合されたモータクランクを有しており、このモータクランクは前記被駆動軸を介して駆動モータによって駆動される。モータクランクには通常、ボールピン又はダブルボールピンが設けられており、ダブルボールピンの場合、このダブルボールピンには、第１のウィンドウワイパのための第１のジョイントロッドと、第２のウィンドウワイパのための第２のジョイントロッドとが配置されている。これによりそれぞれ運転席側若しくは助手席側で働く、２つのタンデム式のウィンドウワイパアームが実現される。ジョイントロッドにおいてできるだけ僅かな力しか受けないようにするために、モータクランクは通常、比較的大きな長さを有している。これにより、モータクランクのクランク軌道の半径は大きくなり、このモータクランクと、通常、約１／４〜１／７である、ジョイント長さに対するクランク半径の小さな比とにより、相応に大きな構成容積と、ワイパリンク機構のための相応の所要運動スペースが必要である。２つのウィンドウワイパアームを有する典型的なタンデム式装置は、助手席側で、運転席側におけるよりも著しく大きなワイパ角度を有している。運転席側と助手席側の駆動装置のために、今日では通常同じであるモータクランク半径により、ワイパリンク機構の両駆動軸における、ジョイントロッドを介して結合されたウィンドウワイパアームのための揺動長さは同じではない。通常使用されるタンデム式のウィンドウワイパ装置は、運転席側のワイパ角度が８０°、助手席側のワイパ角度が９０°、モータクランク半径がそれぞれ４５ｍｍであって、結果として生じるウィンドウワイパアームの揺動半径は運転席側で７０．２ｍｍ、助手席側で６３．５ｍｍである。このことは特に助手席側にとっては、比較的長いウィンドウワイパアームに対して小さな揺動長さしか生じないので、欠点である。これによりさらに、両駆動揺動長さの間に不都合な変速比が生じる。これらの欠点により、比較的大きなワイパ角度公差が生じ、揺動長さが短いことによりワイパ駆動装置において内部応力が高められる。さらに、リバースシステムで使用する場合にはこの作用は高まる。回転モータの場合は、モータクランクは１つのワイパサイクルで３６０°回転する。リバースモータを有したワイパリンク機構では、モータクランク作業角度は典型的には約１４５°〜１６５°である。これにより、回転運転に比較して、ボールピンの作業距離が約８〜１９％減少する。このような比では、必要なワイパ角度を調節するために両揺動長さをさらに減じなければならず、これにより、有効なてこ長さが短くなることにより、ワイパシステムにおける内部応力がさらに高くなる。このような高い内部応力と、ウィンドウワイパアーム長さと揺動長さとの間の不都合な比により、ワイパシステムは外部の障害に対して敏感になり、これによりウィンドウワイパアームはがたつきノイズが生じる恐れがあり、従って、回転数制御を行うリバースシステムが有する利点は得られない。
【０００３】
発明の概要
本発明の課題は、改善された運動機構を有し、これによりワイパリンク機構の機能品質が改善され、これにより使用可能性を広げることができるような、自動車用ウィンドウワイパ装置のワイパリンク機構を提供することである。
【０００４】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載の構成により解決される。本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明による自動車用ウィンドウワイパ装置のワイパリンク機構は、第１の端部区分と第２の端部区分とを有したモータクランクを有しており、該モータクランクの第１の端部区分は結合エレメントを介して駆動モータに結合されており、前記モータクランクの第２の端部区分はダブルボールピンを有しており、該ダブルボールピンは第１のジョイントロッドと第２のジョイントロッドに結合されており、モータクランクの回動運動により第１のクランク半径が第１のジョイントロッドに、第２のクランク半径が第２のジョイントロッドに伝達可能である。本発明は、第１のジョイントロッドの第１のクランク半径が、第２のジョイントロッドの第２のクランク半径とは異なる大きさを有していることを特徴としている。
【０００６】
本発明によるワイパリンク機構は、２つのウィンドウワイパアームを有したワイパシステムのために設けられた、いわゆる中間被駆動ワイパリンク機構として形成されている。モータクランクは第１の端部区分で、有利には駆動モータの被駆動軸の形の結合エレメントを介して駆動モータに結合されており、前記被駆動軸を介してモータクランクは、１つの若しくは２つのクランク半径を実現するために、結合エレメントの対称軸線を中心とした回動運動を行うことができる。モータクランクの第２の端部区分にはダブルボールピンが設けられており、このダブルボールピンには、第１のウィンドウワイパアームのための第１のジョイントロッドと、第２のウィンドウワイパアームのための第２のジョイントロッドとが配置されている。例えば、第１のジョイントロッドは、運転席側のウィンドウワイパアームのために形成されていて、第２のジョイントロッドは、助手席側のウィンドウワイパアームのために形成されている。ワイパ過程中のモータクランクの回動運動により、第１のクランク半径は第１のジョイントロッドに伝達され、第２のクランク半径は第２のジョイントロッドに伝達される。この場合、公知のワイパリンク機構では、両クランク半径は同じ大きさに形成されている。
【０００７】
本発明によれば、第１のジョイントロッドの第１のクランク半径は、第２のジョイントロッドの第２のクランク半径とは異なっているので、これらの半径はもはや同じ大きさを有していない。従って、本発明によるワイパリンク機構は、モータクランクにおいて２つの異なるクランク半径を有して形成されている。２つの異なるモータクランク半径は、この場合、ワイパリンク機構のワイパ運動において最良の運動力学が得られるように調節されている。最適となるように互いに調節された異なるクランク半径により、運転席側及び助手席側におけるジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームのための揺動半径はほぼ同じ大きさである。これにより、運転席側のウィンドウワイパアームと助手席側のウィンドウワイパアームとの間で通常生じる揺動長さの差は、大きく減じられ、これにより、ウィンドウワイパアームのワイパ角度公差を減じることができる。ウィンドウワイパアームの揺動長さが同じであるワイパリンク機構を使用する場合、外部の障害に対する堅牢性も向上し、これにより、ウィンドウワイパアームのがたつきノイズ傾向は減じることができ、これにより臨界的な環境条件におけるシステムパフォーマンスを改善することができる。リバース運転システムでは原理的に小さいモータクランク作業角度により生じる欠点を相殺することができるので、これはとりわけリバース運転システムにおいて有利である。さらには、内部応力が小さいことにより、ワイパリンク機構の個々の構成部品の設計をより小さくすることができ、これにより、コストと重量を減じることができる。
【０００８】
ダブルボールピンが、結合エレメントの対称軸線に対して角度を成して設けられた対称軸線を有していると有利である。この場合、ダブルボールピンの対称軸線は結合エレメントの対称軸線に対して、これらがもはや通常そうであるように互いに平行には延びておらず、互いに傾けられている若しくは互いに傾斜しているように配置されている。角度を成すとは、この場合、両対称軸線が互いに平行に延びていないことを意味している。このような構成により簡単かつ安価に、第１のジョイントロッドと第２のジョイントロッドの異なるクランク半径を得ることができる。
【０００９】
この場合好ましくは、ダブルボールピンの対称軸線は、結合エレメントの対称軸線の方向に傾けられている。これにより、モータクランクに近い側でダブルボールピンに設けられたジョイントロッドのクランク半径を、モータクランクから遠い側でダブルボールピンに配置されたジョイントロッドのクランク半径よりも大きく調節することができる。これにより所要の有効構成スペースを増大させずに済む。何故ならば、通常、モータクランクから離れてダブルボールピンに配置されている、ワイパリンク機構のジョイントロッド若しくはワイパアームの所要な作業領域が、ワイパリンク機構の所要構成スペース若しくはパッケージのために重要であるからである。好ましくは、モータクランクに近い側でダブルボールピンに配置されたジョイントロッドは、助手席側のウィンドウワイパアームが設けられているジョイントロッドであるので、助手席側のジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームのクランク半径は、運転席側のジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームのクランク半径よりも大きい。
【００１０】
選択的には、ダブルボールピンの対称軸線は、結合エレメントの対称軸線とは離れる方向に傾けられていると有利である。これにより、モータクランクから離れてダブルボールピンに配置されているジョイントロッドのために、モータクランクに近い方でダブルボールピンに配置されているジョイントロッドよりも大きなクランク半径、ひいては大きな被駆動角度若しくはワイパ角度が得られる。
【００１１】
結合エレメントの対称軸線に対するダブルボールピンの対称軸線の角度を成した配置は、好ましくは、モータクランクの第２の端部区分がモータクランクの第１の端部区分に対して角度を成して形成されていることにより実現される。第２の端部区分に対して第１の端部区分が角度を成して配置されていることは、第２の端部区分が第１の端部区分に対して平行には配置されておらず、傾斜して設けられていることを意味する。これにより、結合エレメントの対称軸線に対するダブルボールピンの対称軸線の角度を成した配置を特に簡単に実現することができ、この場合、結合エレメント若しくはダブルボールピンを別の形式で形成する必要はない。この場合、モータクランク自体は、好ましくは、１つの屈曲された領域を有するロッド又は縦長のプレートとして形成されている。
【００１２】
モータクランクの第１の端部区分に対する第２の端部区分の角度を成した配置は有利には、モータクランクが１つの屈曲部を有していることにより得られる。１つの屈曲部では、モータクランクは唯１つの屈曲された領域を有しており、これにより第１の端部区分に対する第２の端部区分の角度を成した配置が実現される。
【００１３】
選択的には、モータクランクは２つの屈曲部を有することができる。２つの屈曲部を有している場合、モータクランクはその長手方向軸線に沿って、２つの異なる個所で、モータクランクの屈曲された領域をそれぞれ有しており、これにより、第１の端部区分に対する第２の端部区分の角度を成した配置が２つの屈曲領域によって実現される。
【００１４】
さらに本発明は、上述した形式で形成されたワイパリンク機構を有した、自動車用ウィンドウワイパ装置に関する。
【００１５】
図面の簡単な説明
以下に本発明を、添付図面に関連した有利な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】先行技術によるタンデム式のウィンドウワイパシステムの装置を概略的に示した図である。
【図２】先行技術によるワイパリンク機構を概略的に示した図である。
【図３】先行技術によるワイパリンク機構の別の構成を概略的に示した図である。
【図４】先行技術によるワイパリンク機構におけるジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームの揺動長さに対するモータクランクのクランク半径の比を概略的に示した図である。
【図５】回転運転を行う本発明によるワイパリンク機構におけるジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームの揺動長さに対するモータクランクのクランク半径の比を概略的に示した図である。
【図６】リバース運転を行う本発明によるワイパリンク機構におけるジョイントロッド若しくはウィンドウワイパアームの揺動長さに対するモータクランクのクランク半径の比を概略的に示した図である。
【図７】本発明の第１実施例によるワイパリンク機構を概略的に示した図である。
【図８】本発明の第２実施例によるワイパリンク機構を概略的に示した図である。
【図９】本発明の第３実施例によるワイパリンク機構を概略的に示した図である。
【００１７】
実施例の説明
図１には、自動車のためのウィンドウワイパ装置の公知のワイパリンク機構を備えたタンデム式ワイパシステムの配置が概略的に示されている。このワイパリンク機構はモータクランク１０を有しており、モータクランク１０は、被駆動軸としての接続エレメント１２を介して駆動モータに結合されている。この場合、モータクランク１０は第１の端部区分１４で接続エレメント１２に接続されている。モータクランク１０は、第１の端部区分１４とは反対側の第２の端部区分１６で、図２及び図３に示したようなダブルボールピン１８を有しており、このボールピン１８には、図２及び図３には示されていない第１のジョイントロッド２０と第２のジョイントロッド２２とが設けられている。第１のジョイントロッド２０には、自動車の助手席側に設けられたウィンドウワイパアーム２４が配置されており、第２のジョイントロッド２２は、自動車の運転席側に配置されたウィンドウワイパアーム２６に接続されている。この公知のタンデム式ワイパシステムは、第１のジョイントロッド２０若しくは助手席側のウィンドウワイパアーム２４と、第２のジョイントロッド２２若しくは運転席側のウィンドウワイパアーム２６とに対して、円２８によって示されている同じ大きさのクランク半径を有している。第１のジョイントロッド２０と第２のジョイントロッド２２のためのクランク半径が同じであることにより、両ウィンドウワイパアーム２４，２６のために異なるワイパ角度が生じる。何故ならば、クランク半径２８，３４が同じ大きさであることから、両ウィンドウワイパアーム２４，２６の揺動長さを異なる長さにしているからである。
【００１８】
図２及び図３に示された先行技術により公知のこのような形式のタンデム式ワイパシステムでは、ダブルボールピン１８は結合エレメント１２に対して、ダブルボールピン１８の対称軸線３０が結合エレメント１２の対称軸線３２に対して平行に位置するように配置されている。両対称軸線３０，３２の平行な配置はこの場合、モータクランク１０が、図２に示されているように、その長手方向軸線に沿って扁平に形成されているか、又は、図３に示されているように、屈曲部又は二重屈曲部を有しているかどうかには関わらないことである。
【００１９】
図４には再度、先行技術により公知のタンデム式ワイパシステムにおける、第１のジョイントロッド２０のクランク半径２８及びこれにより決定される助手席側のウィンドウワイパアーム２４の揺動長さ４０と、第２のジョイントロッド２２のクランク半径３４及びこれにより決定される運転席側のウィンドウワイパアーム２６の揺動長さ４２との対比が示されており、この場合、クランク半径２８，３４が同じであることにより、助手席側のウィンドウワイパアーム２４と運転席側のウィンドウワイパアーム２６のために異なる揺動長さ４０，４２が生じている。助手席側の揺動長さ４０はこの場合、極めて小さく、これに対して、運転席側の揺動長さ４２は極めて大きい。これにより、助手席側のウィンドウワイパアーム２４は大きな駆動角度を有しており、これに対して、運転席側のウィンドウワイパアーム２６は小さい駆動角度を有している。
【００２０】
これに対して、図５及び図６には、本発明によるワイパリンク機構のタンデム式ワイパシステムのための揺動長さ４０，４２とクランク半径２８，３４との対比が概略的に示されており、この場合、第１のジョイントロッド２０は、第２のジョイントロッド２２とは異なるクランク半径２８，３４を有している。図５には、回転運転を行う本発明によるワイパリンク機構が示されており、図６には、リバース運転を行う本発明によるワイパリンク機構が示されている。本発明によるワイパリンク機構ではこの場合、第１のジョイントロッド２０のクランク半径２８は、第２のジョイントロッド２２のクランク半径３４よりも大きい。これにより、助手席側のウィンドウワイパアーム２４も、運転席側のウィンドウワイパアーム２６も、大きな揺動長さ４０，４２を有するようになる。これにより、ワイパリンク機構の最適な運動機構が実現されており、同時にワイパ角度公差も最小限になる。さらに、揺動長さ４０，４２が比較的大きいことにより、ワイパ駆動装置で作用する内部応力はより小さくなる。
【００２１】
この場合、異なるクランク半径２８，３４は、図７〜図９に示されているように、ダブルボールピン１８の対称軸線３０が、結合エレメント１２の対称軸線３２に対して傾けられて形成されており、これにより両対称軸線３０，３２がもはや平行に延びてはいないことにより実現されている。この場合、助手席側の第１のジョイントロッド２０は、有利には、モータクランク１０の近い方に配置されたダブルボールピン１８のボールピン３６に配置されているので、助手席側の第１のジョイントロッド２０は、モータクランク１０から遠い方に配置されたダブルボールピン１８のボールピン３８に設けられた、運転席側の第２のジョイントロッド２２よりも大きなクランク半径２８を有している。この場合、下方のクランク半径２８が、上方のクランク半径３４よりも大きく形成されていることにより、ワイパリンク機構の所要構成スペースを増大しないで済む。
【００２２】
対称軸線３２，３０の互いに角度を成した配置は、図７に示されているように、例えば、モータクランク１０が１つの屈曲部を有しており、これによりモータクランク１０の第１の端部区分１４が、モータクランク１０の第２の端部区分１６に対して角度をなして配置されていることにより実現される。しかしながらさらに、図８に示したように、モータクランク１０は２つの屈曲部を有していても良い。
【００２３】
ダブルボールピン１８の対称軸線３０が、結合エレメント１２の対称軸線３２の方向に傾けられているならば、下方のボールピン３６におけるクランク半径を、互いに平行に延びる対称軸線３０，３２を有した公知のワイパリンク機構に対して、所要構成スペースを増大することなく拡大することができる。これにより、本発明によるワイパリンク機構を種々様々な車両アプリケーションにおいて使用することができる。
【００２４】
図９に示された変化実施例では、モータクランク１０がやはり２つの屈曲部を有しているが、ダブルボールピン１８の対称軸線３０は、結合エレメント１２の対称軸線３２から離れるように傾けられている。このような構成では、ダブルボールピン１８の上方のボールピン３８に配置されているジョイントロッドは、下方のボールピン３６に配置されているジョイントロッドよりも大きなクランク半径と小さな被駆動角度を有している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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